认识臭氧

1、臭氧的诞生？

1785年，德国人在使用电机时，发现在电机放电时产生一种异味。1840年，德国科学家舒贝因（SCHONBEIN）向慕尼黑科学院提出的报告里宣布发现了臭氧。他依据电解与火花放电实验产生的气味与雷电之后空气中的腥臭气味相同，判定这种气味是由一种新物质产生的，并对此新物质命名为“OZONE”臭氧，该词是依据希腊语“OZEIN”（臭气）一词音译的。自此以后，欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用，发现广谱的灭菌效果后，开始工业生产应用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧对牛肉存储的保鲜，自1870年开始，一直沿用至今。

2、臭氧的主要特性？

在臭氧被正式发现后的六十年里 ，各国科学家研究确定了臭氧为三个氧原子的结构及其物理 、化学特性参数，并进行了人工生产臭氧的装置臭氧发生器的研制与臭氧应用实验。1904年，德.拉.库克斯（DE LA COUX）出版了长达557页的臭氧技术与应用的参考书。

臭氧是氧的同素异形体，由三个氧原子组成，氧原子呈三角形排列，O-O-O夹角为116°49″，O-O键长1.278±0.003埃。其比重为空气的1.66倍，活泼性是氧的六百倍，故又称”活性氧”，O3可由氧气分子O2吸收放电时的能量生成：3O2→2O3臭氧具有特殊的刺激性臭味，在浓度很低时呈现新鲜气味。臭氧是淡蓝色气体，在高压下形成液体为深褐色，为已知最强的氧化剂之一，密度1.658（空气为1）。臭氧气体经冷化处理可呈液状，其液体的密度为1.71，沸点为-112.3摄氏度，在水中的溶解度比氧高。臭氧的稳定性差，在常温下可自行分解为氧，在270摄氏度高温下可立即转化为氧。1%的水溶液在常温大气中半衰弱期为16分钟，所以臭氧不能象其他常用工业气体那样瓶装贮存，一般为现场生产，立即使用。

臭氧浓度在0.02ppm时，嗅觉灵敏的人便可察觉，称为感觉临界值。浓度在0.15ppm时，为嗅觉临界值，一般人都能嗅出，也是卫生标准点。当浓度达到1~10ppm时，称为刺激范围。10ppm以上为中毒极限。

臭氧杀菌高效快速，作用显著。经专家测试，使用臭氧与其他几种常用消毒物质进行比较，下表有不可代替的优越性，列出了几种常用消毒物质的标准电极电位（氧化能力的判断是根据其标准电极电位的大小来进行的）。

名 称 臭氧 高锰酸离子 二氧化氯 氯气 分子式 O3 H2O2 ClO2 Cl2 标准电极电位 2.07 1.78 1.50 1.36

3、臭氧的应用范围

臭氧在大气中有着重要意义，在距地面12-35km 高空的平流层中氧在太阳紫外线作用下形成了一个臭氧层，它可吸收90%的紫外线，对地球上的生物有保护作用。故臭氧是高空空气的正常组分。近地面的正常大气中臭氧的含量极微少。而室内臭氧大多来自于室外，没有室内臭氧源时，室内臭氧浓度约为室外浓度的20%~30%。室内臭氧源主要是复印机、传真机、激光打印机、其它放电的家电设备、紫外灯及电子消毒设备等。

4、空气除臭净化方面的应用

O3强氧化性可快速分解臭味、异味、细菌、病菌、新家居装修后散发的毒气甲醛等，达到杀菌、除臭、清净空气的目的。如臭味的主要成份是胺(R3N)、硫化氢（H2S)、甲硫醇（CH3SH)、甲醛(CH2O)等，则反应式分别如下：3N+O3→R3N+O+O2；H2S+O3→S+H2O+O2→SO2+H2O；CH3SH+O3→(CH3-S-SCH3）-O3→CH3-SO3H+O2；CH2O+O3→CH2O2+O2.此外，臭氧还能分解抽烟产生的尼古丁；可以分解农药的毒性；也可以消除煤气(CO)和燃煤产生的二氧化硫(SO2)的毒性；臭氧还能消除一些辐射对人体的伤害；也正是因为臭氧的强氧化性能，使得它又具有广谱高效地杀灭细菌、病毒的能力，（如结核杆菌碰到臭氧就被杀灭。温度低，湿度大则杀灭效果更好，相对湿度在95％时达到最佳值）。

5、臭氧在杀菌消毒方面的应用

臭氧可以在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄菌、沙门氏菌以及流感病毒'肝炎病毒等多种微生物。 它杀灭活病毒是通过直接破坏其RNA（核糖核酸）或DNA（ 脱氧核糖核酸）物质完成的；而杀灭细菌、霉菌等微生物则是臭氧作用于细胞膜'破坏膜内组织，直至杀死。由于臭氧为弥漫气体，消毒无死角，故消毒杀菌效果好。同时在一定浓度下，当臭氧在迅速杀灭水中和空气中的细菌后，自行还原成氧气，因 而没有任何残留和二次污染，这是一些化学制剂无法做到的，所以臭氧又被称为“绿色环保元素”。

6、臭氧保鲜储藏方面的应用

臭氧在蔬菜水果储藏中的应用除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用之外，还具有防止老化保鲜作用 ，其机理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代谢作用呼吸出的催熟剂--乙烯气体C2H4。其反应过程如下；H2C-CH2+O3→CO2+H2O 乙烯中间产物C2H4O也具有对霉菌等微生物的抑制作用。

7、臭氧在果蔬消毒及残留农药降解方面的应用

目前市场蔬菜残留农药的情况，据专家所发布的资料来看，情况已相当严重，不仅常使主妇们迟迟不前，也是政府当局应速立法为限制的时候了，否则对国民健康是非常不利的。长期食用含有过量残留农药的蔬菜 ，对人们的身体健康，无疑是大有影响的，会引发多种疾病，使人无法过幸福愉快的生活。臭氧多有机化合物氧化成二氧化碳，水及其他的化合物的能力。由于农药分解之不易，因此化学氧化法一直是技术人员想要尝方法，其中有关臭氧的使用渐被重视。农药+02 --- C02+H20+其他简单之化合物H20。简言之，即在氧化过程中，能将农药化学分子键断裂，而使农药产生化学变化，不具毒性。

8、臭氧能起到防病、保健、方面的应用

空气中臭氧的含量在0.1ppm(0.15mg/m3)以内时，对人体的健康很有益，因微量的臭氧能刺激中枢神经，加快血液循环，增加血液中的溶氧量，活化细胞。科研人员还发现 ，臭氧有抑制癌细胞增长的神奇功效，故它给癌症患者带来了福音；只要空气中含百分之零点五的臭氧，在8日之内就可抑制40％的癌细胞生长 ，而作为对照组的正常细胞仍旧可以正常生长，故得了癌症的人不必过分恐慌，臭氧这个忠实的“卫士”会竭力相帮。